W szczegółach: naprawa DIY zasilacza od prawdziwego mistrza dla strony my.housecope.com.
We współczesnym świecie rozwój i starzenie się komponentów komputerów osobistych następuje bardzo szybko. Jednocześnie jeden z głównych elementów komputera — zasilacz ATX — jest praktycznie nie zmienił swojego projektu przez ostatnie 15 lat.
W związku z tym zasilacze ultranowoczesnego komputera do gier i starego komputera biurowego działają na tej samej zasadzie i mają wspólne techniki rozwiązywania problemów.
Na rysunku pokazano typowy obwód zasilania ATX. Konstrukcyjnie jest to klasyczna jednostka impulsowa na kontrolerze TL494 PWM, która jest wyzwalana sygnałem PS-ON (Power Switch On) z płyty głównej. Przez resztę czasu, dopóki pin PS-ON nie zostanie doprowadzony do masy, aktywne jest tylko zasilanie rezerwowe z napięciem +5 V na wyjściu.
Przyjrzyjmy się bliżej budowie zasilacza ATX. Jego pierwszym elementem jest prostownik sieciowy:
Jego zadaniem jest zamiana prądu przemiennego z sieci na prąd stały do zasilania kontrolera PWM oraz zasilacza rezerwowego. Strukturalnie składa się z następujących elementów:
Bezpiecznik F1 chroni okablowanie i sam zasilacz przed przeciążeniem w przypadku awarii zasilania, co prowadzi do gwałtownego wzrostu poboru prądu, a w rezultacie do krytycznego wzrostu temperatury, który może doprowadzić do pożaru.
W obwodzie „neutralnym” montowany jest termistor ochronny, który zmniejsza przepięcie prądowe, gdy zasilacz jest podłączony do sieci.
Następnie instalowany jest filtr szumów składający się z kilku dławików (L1, L2), kondensatory (C1, C2, C3, C4) i przeciwzwojowy dławik Tr1... Potrzeba takiego filtra wynika ze znacznego poziomu zakłóceń, jakie impulsator przekazuje do sieci zasilającej – zakłócenia te są wychwytywane nie tylko przez odbiorniki telewizyjne i radiowe, ale w niektórych przypadkach mogą również prowadzić do nieprawidłowego działania czułych urządzeń .
Za filtrem zainstalowany jest mostek diodowy, który zamienia prąd przemienny na pulsujący prąd stały. Tętnienia są wygładzane przez filtr pojemnościowo-indukcyjny.
Wideo (kliknij, aby odtworzyć).
Ponadto stałe napięcie, obecne przez cały czas podłączenia zasilacza ATX do gniazda, trafia do obwodów sterujących sterownika PWM oraz zasilacza rezerwowego.
Zasilanie w trybie czuwania - jest to niezależny konwerter impulsów małej mocy oparty na tranzystorze T11, który generuje impulsy, poprzez transformator izolujący i prostownik półfalowy na diodzie D24, dostarczając zintegrowany regulator napięcia małej mocy na mikroukładzie 7805. wysokie napięcie spadać na regulator 7805, co przy dużym obciążeniu prowadzi do przegrzania. Z tego powodu uszkodzenie obwodów zasilanych ze źródła rezerwowego może doprowadzić do jego awarii i późniejszej niemożności włączenia komputera.
Podstawą przetwornika impulsów jest Kontroler PWM... Skrót ten był już kilkakrotnie wspominany, ale nie został rozszyfrowany. PWM to modulacja szerokości impulsu, czyli zmiana czasu trwania impulsów napięcia przy ich stałej amplitudzie i częstotliwości. Zadaniem jednostki PWM, opartej na specjalizowanym mikroukładzie TL494 lub jego funkcjonalnych analogach, jest przekształcenie stałego napięcia na impulsy o odpowiedniej częstotliwości, które po transformatorze izolacyjnym są wygładzane przez filtry wyjściowe. Stabilizacja napięcia na wyjściu przetwornika impulsów realizowana jest poprzez regulację czasu trwania impulsów generowanych przez sterownik PWM.
Niewątpliwą zaletą takiego układu konwersji napięcia jest również możliwość pracy z częstotliwościami znacznie wyższymi niż 50 Hz sieci. Im wyższa częstotliwość prądu, tym mniejsze są wymiary rdzenia transformatora i liczba zwojów uzwojenia. Dlatego zasilacze impulsowe są znacznie bardziej kompaktowe i lżejsze niż klasyczne układy z wejściowym transformatorem obniżającym napięcie.
Za włączenie zasilacza ATX odpowiada układ oparty na tranzystorze T9 i kolejnych stopniach. W momencie włączenia zasilacza do sieci napięcie 5V podawane jest na bazę tranzystora poprzez rezystor ograniczający prąd R58 z wyjścia zasilacza rezerwowego, w chwili gdy przewód PS-ON jest zwarty do masy obwód uruchamia sterownik TL494 PWM. W takim przypadku awaria zasilacza rezerwowego spowoduje niepewność działania układu rozruchowego zasilacza i prawdopodobną awarię załączenia, o czym już była mowa.
Główne obciążenie jest ponoszone przez stopnie wyjściowe konwertera. Przede wszystkim dotyczy to tranzystorów przełączających T2 i T4, które są instalowane na aluminiowych radiatorach. Jednak przy dużym obciążeniu ich ogrzewanie, nawet przy chłodzeniu pasywnym, może mieć krytyczne znaczenie, dlatego zasilacze są dodatkowo wyposażone w wentylator wyciągowy. Jeśli ulegnie awarii lub jest bardzo zakurzony, prawdopodobieństwo przegrzania stopnia wyjściowego znacznie wzrasta.
Współczesne zasilacze coraz częściej wykorzystują mocne przełączniki MOSFET zamiast tranzystorów bipolarnych, ze względu na znacznie niższą rezystancję w stanie otwartym, zapewniając wyższą sprawność przetwornicy, a tym samym mniej wymagające chłodzenia.
Film o zasilaczu komputerowym, jego diagnostyce i naprawie
Początkowo zasilacze komputerowe ATX wykorzystywały złącze 20-pinowe (20-stykowe ATX). Teraz można go znaleźć tylko na przestarzałym sprzęcie. W dalszej kolejności wzrost mocy komputerów osobistych, a co za tym idzie ich zużycia energii, doprowadził do zastosowania dodatkowych 4-pinowych złączy (4-stykowy). Następnie złącza 20-pinowe i 4-pinowe zostały strukturalnie połączone w jedno 24-pinowe złącze, a w przypadku wielu zasilaczy część złącza z dodatkowymi pinami można było oddzielić w celu zapewnienia kompatybilności ze starszymi płytami głównymi.
Przyporządkowanie pinów złączy jest ujednolicone w formacie ATX w następujący sposób, zgodnie z rysunkiem (termin „sterowane” odnosi się do tych pinów, na których napięcie pojawia się tylko wtedy, gdy komputer jest włączony i jest stabilizowany przez kontroler PWM) :
Jeśli zasilacz twojego komputera ulegnie awarii, nie spiesz się, aby się zdenerwować, jak pokazuje praktyka, w większości przypadków naprawy można wykonać samodzielnie. Przed przejściem bezpośrednio do metodologii rozważymy schemat blokowy zasilacza i przedstawimy listę możliwych usterek, co znacznie uprości zadanie.
Rysunek przedstawia obraz schematu blokowego typowego dla zasilaczy impulsowych jednostek systemowych.
Zasilacz impulsowy ATX
Wskazane oznaczenia:
A - filtr mocy;
B - prostownik niskiej częstotliwości z filtrem wygładzającym;
C - kaskada konwertera pomocniczego;
D - prostownik;
E - jednostka sterująca;
F - kontroler PWM;
G - kaskada głównego konwertera;
H - prostownik wysokiej częstotliwości wyposażony w filtr wygładzający;
J - układ chłodzenia zasilacza (wentylator);
L - jednostka sterująca napięciem wyjściowym;
K - ochrona przed przeciążeniem.
+ 5_SB - zasilanie rezerwowe;
PG - sygnał informacyjny, czasami nazywany PWR_OK (wymagany do uruchomienia płyty głównej);
PS_On - sygnał sterujący startem zasilacza.
Aby przeprowadzić naprawy, musimy również znać wyprowadzenia głównego złącza zasilania, które pokazano poniżej.
Wtyczki zasilania: A - stare (20pin), B - nowe (24pin)
Do uruchomienia zasilacza konieczne jest podłączenie zielonego przewodu (PS_ON #) do dowolnego przewodu zerowego czarnego.Można to zrobić za pomocą konwencjonalnego zworki. Należy pamiętać, że w przypadku niektórych urządzeń kodowanie kolorami może różnić się od standardowego, z reguły winni są nieznani producenci z Chin.
Należy pamiętać, że włączenie zasilaczy impulsowych bez obciążenia znacznie skróci ich żywotność, a nawet może spowodować uszkodzenie. Dlatego zalecamy montaż prostego bloku obciążeń, którego schemat pokazano na rysunku.
Schemat blokowy obciążenia
Zaleca się montaż obwodu na rezystorach marki PEV-10, ich wartości znamionowe: R1 - 10 Ohm, R2 i R3 - 3,3 Ohm, R4 i R5 - 1,2 Ohm. Chłodzenie rezystorów może być wykonane z aluminiowego kanału.
Niepożądane jest podłączanie płyty głównej jako obciążenia podczas diagnostyki lub, jak doradzają niektórzy „rzemieślnicy”, napędu HDD i CD, ponieważ wadliwy zasilacz może je uszkodzić.
Wymieńmy najczęstsze awarie charakterystyczne dla zasilaczy impulsowych jednostek systemowych:
przepala się bezpiecznik sieciowy;
+ 5_SB (napięcie czuwania) jest nieobecne, a także mniej lub więcej niż dopuszczalne;
napięcie na wyjściu zasilacza (+12 V, +5 V, 3,3 V) jest nieprawidłowe lub nieobecne;
brak sygnału PG (PW_OK);
Zasilacz nie włącza się zdalnie;
wentylator chłodzący nie obraca się.
Po wyjęciu zasilacza z jednostki systemowej i demontażu należy przede wszystkim sprawdzić, czy nie ma uszkodzonych elementów (przyciemnienie, zmiana koloru, naruszenie integralności). Należy pamiętać, że w większości przypadków wymiana wypalonej części nie rozwiąże problemu; konieczne będzie sprawdzenie rurociągu.
Kontrola wizualna pozwala wykryć „spalone” elementy radiowe
Jeśli nie zostaną znalezione, przechodzimy do następującego algorytmu działań:
W przypadku znalezienia wadliwego tranzystora przed lutowaniem nowego należy przetestować całe jego wiązanie, składające się z diod, rezystancji o niskiej rezystancji i kondensatorów elektrolitycznych. Zalecamy zmianę tych ostatnich na nowe o dużej pojemności. Dobry wynik uzyskuje się, przetaczając elektrolity za pomocą kondensatorów ceramicznych 0,1 μF;
Sprawdzanie zespołów diod wyjściowych (diody Schottky'ego) za pomocą multimetru, jak pokazuje praktyka, najbardziej typową wadą jest dla nich zwarcie;
Zespoły diodowe zaznaczone na płytce
sprawdzenie kondensatorów wyjściowych typu elektrolitycznego. Z reguły ich nieprawidłowe działanie można wykryć za pomocą oględzin. Przejawia się to w postaci zmiany geometrii obudowy elementu radiowego, a także śladów przepływu elektrolitu.
Nierzadko zdarza się, że pozornie normalny kondensator nie nadaje się do testów. Dlatego lepiej przetestować je za pomocą multimetru z funkcją pomiaru pojemności lub użyć do tego specjalnego urządzenia.
Wideo: prawidłowa naprawa zasilacza ATX. <>
Należy zauważyć, że niedziałające kondensatory wyjściowe są najczęstszą awarią zasilaczy komputerowych. W 80% przypadków po ich wymianie przywrócona zostaje sprawność zasilacza;
Kondensatory z zaburzoną geometrią obudowy
rezystancja jest mierzona między wyjściami a zerem, dla +5, +12, -5 i -12 V wskaźnik ten powinien mieścić się w zakresie od 100 do 250 omów, a dla +3,3 V w zakresie 5-15 omów.
Na zakończenie podamy kilka wskazówek dotyczących ulepszenia zasilacza, dzięki czemu będzie on działał stabilniej:
w wielu niedrogich blokach producenci instalują diody prostownicze na dwa ampery, należy je zastąpić mocniejszymi (4-8 amperów);
Diody Schottky'ego na kanałach +5 i +3,3 V mogą być również zasilane mocniej, ale jednocześnie muszą mieć dopuszczalne napięcie, takie samo lub większe;
zaleca się wymianę wyjściowych kondensatorów elektrolitycznych na nowe o pojemności 2200-3300 uF i napięciu znamionowym co najmniej 25 woltów;
zdarza się, że zamiast zespołu diod na kanale +12 V instalowane są diody lutowane ze sobą, wskazane jest zastąpienie ich diodą Schottky'ego MBR20100 lub podobną;
jeśli w rurociągach kluczowych tranzystorów zainstalowane są pojemności 1 μF, zastąp je 4,7-10 μF, obliczonymi dla napięcia 50 woltów.
Taka drobna rewizja znacznie wydłuży żywotność zasilacza komputerowego.
Bardzo ciekawie przeczytać:
Jednym z ważnych elementów nowoczesnego komputera osobistego jest zasilacz (PSU). Komputer nie będzie działał bez zasilania.
Z drugiej strony, jeśli zasilacz generuje napięcie przekraczające dopuszczalne granice, może to spowodować awarię ważnych i drogich komponentów.
W takim zespole, za pomocą falownika, wyprostowane napięcie sieciowe zamieniane jest na zmienną wysoką częstotliwość, z której powstają przepływy niskiego napięcia niezbędne do pracy komputera.
Obwód ATX zasilacza składa się z 2 węzłów - prostownika napięcia sieciowego i konwertera napięcia dla komputera.
Prostownik sieciowy to obwód mostkowy z filtrem pojemnościowym. Na wyjściu urządzenia generowane jest stałe napięcie od 260 do 340 V.
Główne elementy kompozycji konwerter napięcia są:
falownik, który przekształca napięcie stałe na napięcie przemienne;
transformator wysokiej częstotliwości pracujący przy 60 kHz;
prostowniki niskonapięciowe z filtrami;
urządzenie sterujące.
Ponadto konwerter zawiera zasilacz napięciowy czuwania, wzmacniacze sygnału sterującego dla tranzystorów kluczowych, obwody zabezpieczające i stabilizujące oraz inne elementy.
Przyczynami usterek w zasilaczu mogą być:
skoki i wahania mocy;
produkcja wyrobów o niskiej jakości;
przegrzanie związane ze słabą pracą wentylatora.
Awarie zwykle prowadzą do tego, że jednostka systemowa komputera przestaje się uruchamiać lub wyłącza się po krótkim czasie. W innych przypadkach, pomimo działania innych jednostek, płyta główna nie uruchomi się.
Przed przystąpieniem do naprawy należy w końcu upewnić się, że uszkodzony jest zasilacz. W takim przypadku musisz najpierw sprawdź działanie kabla sieciowego i wyłącznika sieciowego... Po upewnieniu się, że są w dobrym stanie, możesz odłączyć kable i wyjąć zasilacz z obudowy jednostki systemowej.
Przed ponownym włączeniem zasilacza autonomicznego konieczne jest podłączenie do niego obciążenia. Aby to zrobić, potrzebujesz rezystorów podłączonych do odpowiednich zacisków.
Najpierw musisz sprawdzić efekt płyty głównej... Aby to zrobić, musisz zamknąć dwa styki na złączu zasilania. Na złączu 20-stykowym byłby to styk 14 (przewód, przez który przechodzi sygnał włączenia zasilania) i styk 15 (przewód pasujący do styku GND - uziemienie). W przypadku złącza 24-stykowego będą to odpowiednio styki 16 i 17.
Po zdjęciu osłony z zasilacza należy natychmiast użyć odkurzacza, aby usunąć z niego cały kurz. To z powodu kurzu części radiowe często zawodzą, ponieważ kurz, pokrywając część grubą warstwą, powoduje przegrzanie takich części.
Kolejnym krokiem w identyfikacji usterek jest dokładna inspekcja wszystkich elementów. Szczególną uwagę należy zwrócić na kondensatory elektrolityczne. Przyczyną ich awarii może być ostry reżim temperaturowy. Uszkodzone kondensatory zwykle pęcznieją i wyciekają elektrolit.
Takie części należy wymienić na nowe o tych samych wartościach znamionowych i napięciu roboczym. Czasami pojawienie się kondensatora nie wskazuje na awarię. Jeśli na podstawie wskazań pośrednich istnieje podejrzenie słabej wydajności, kondensator można sprawdzić multimetrem. Ale w tym celu należy go usunąć z obwodu.
Wadliwy zasilacz może być również związany z wadliwymi diodami niskonapięciowymi. Aby to sprawdzić, musisz zmierzyć rezystancję przejścia do przodu i do tyłu elementów za pomocą multimetru. Aby wymienić wadliwe diody, musisz użyć tych samych diod Schottky'ego.
Kolejną usterką, którą można zidentyfikować wizualnie, jest powstawanie pęknięć pierścieniowych, które zrywają styki. Aby wykryć takie defekty, konieczne jest dokładne zbadanie płytki drukowanej. Aby wyeliminować takie defekty, konieczne jest staranne lutowanie pęknięć (w tym celu musisz wiedzieć, jak prawidłowo lutować lutownicą).
Rezystory, bezpieczniki, cewki indukcyjne, transformatory są sprawdzane w ten sam sposób.
W przypadku przepalenia bezpiecznika można go wymienić na inny lub naprawić. W zasilaczu zastosowano specjalny element z wyprowadzeniami lutowniczymi. Aby naprawić uszkodzony bezpiecznik, należy go wylutować z obwodu. Następnie metalowe kubki są podgrzewane i wyjmowane ze szklanej rurki. Następnie wybierz drut o pożądanej średnicy.
Wymaganą średnicę drutu dla danego prądu można znaleźć w tabelach. Dla bezpiecznika 5A zastosowanego w obwodzie zasilania ATX średnica drutu miedzianego będzie wynosić 0,175 mm. Następnie drut jest wkładany w otwory kubków bezpiecznikowych i mocowany przez lutowanie. Naprawiony bezpiecznik można wlutować w obwód.
Powyżej omówiono najczęstsze awarie zasilacza komputerowego.
Jednym z najważniejszych elementów komputera jest zasilacz, w przypadku jego awarii komputer przestaje działać.
Zasilacz komputerowy to dość skomplikowane urządzenie, ale w niektórych przypadkach można go naprawić samodzielnie.
